本文以AZ31镁合金作为基体合金,稀土 La和Sm为合金化元素,熔炼出不同稀土含量的AZ31-xLa-ySm合金,再进行热挤压变形实验,通过XRD分析、OM金相显微组织观察、SEM扫描电镜观察、EDS能谱分析、维氏硬度与力学性能测试等手段,系统地研究了 La和Sm元素的合金化对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响,再对性能较好的三种AZ31-xLa-ySm合金进行时效热处理,主要研究时效时间对三种合金的显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:（1）在AZ31镁合金中添加La和Sm均可以显著细化其凝固组织。当单独加入0.3 wt.%La元素后,晶粒细化,且β-Mg17Al12及Al8Mn5相的数量减少,同时析出杆状Al11La3相;进一步添加Sm时,除了在添加量在0.7～1.0 wt.%呈现粗化之外,总体上均随Sm含量增加而逐渐细化,当添加量达到0.7 wt.%之后,开始析出块状Al2Sm相和细小针状Al11 Sm3相,且随Sm含量增加Al2Sm相逐渐变大,而Al11Sm3相逐渐呈现发散状析出;（2）360℃热挤压变形后,合金均发生动态再结晶,组织变为更加细小的等轴状晶粒,但添加La或Sm明显降低了动态再结晶程度,晶粒明显细化;Al11La3及Al11Sm3相沿挤压带方向分别破碎成短杆状和颗粒状,但Al2Sm相维持块状,未发生破碎;（3）随着La和Sm稀土元素的添加及Sm含量的增加,AZ31-xLa-ySm合金的室温屈服、抗拉强度均逐渐增加,伸长率先增加后减少。100℃温度下,稀土 La和Sm的含量对抗拉强度无明显影响,添加La及少量Sm时,合金的屈服强度无明显变化,当Sm含量达到1.0 wt.%后,合金屈服强度逐渐变高;150℃温度下,稀土 La和Sm的含量对合金屈服、抗拉强度无明显影响;200℃温度下,稀土 La和Sm的含量对合金的抗拉强度无明显影响,添加La及少量Sm时,合金的屈服强度无明显变化,当Sm含量达到1.7 wt.%时,合金屈服强度达到最高,为80MPa。在100～200℃温度范围内,合金的伸长率变化规律均为先增加后减小,在稀土 0.3 wt.%La和0.2～0.7 wt.%Sm的添加量时,伸长率具有较高的水平;（4）180℃下进行时效热处理,发现 AZ31-0.3La、AZ31-0.3La-0.2Sm 和 AZ31-0.3La-1.7Sm三种合金的平均硬度值均随加入稀土元素量的增加而提高。AZ31-0.3La、AZ31-0.3La-1.7Sm合金都有两个硬度峰值,而AZ31-0.3La-0.2Sm仅有一个硬度峰值。随着时效时间的增加,AZ31-0.3La合金的析出相数量逐渐减少,晶粒有长大趋势;AZ31-0.3La-0.2Sm合金的析出相数量逐渐增加,晶粒也有长大趋势;AZ31-0.3La-1.7Sm合金的析出相数量逐渐增加,晶粒无明显变化。随着时效时间的增加,AZ31-0.3La合金的屈服、抗拉强度在24h前得到提高,但24h之后几乎无明显变化,伸长率随时效时间的增加略微提高;AZ31-0.3La-0.2Sm合金屈服、抗拉强度也在24h前得到少量提高,超过24h几乎无变化,伸长率减小;AZ31-0.3La-1.7Sm合金的屈服、抗拉强度在10h前得到提高,但10h之后无明显变化,伸长率也减少。